Данас је у енергетској индустрији складиштење енергије најпопуларније.
Више од десетак провинција, укључујући Шандонг, Шанси, Синђанг, Унутрашњу Монголију, Анхуи и Тибет, издало је документе којима се захтева да соларне и ветроелектране буду опремљене системима за складиштење енергије.
Иако је енергетска индустрија одавно препознала да је „складиштење енергије ефикасно решење за повременост и нестабилност соларне и енергије ветра, како би се промовисало коришћење енергије и смањило ограничавање потрошње“, значајно смањење цена чини ову предност још истакнутијом, али због технолошких и трошковних ограничења која су довела до тога, она је „избегавана“. Данас, званични колективни избор коначно чини складиштење енергије поносним.
Али ако складиштење енергије жели да заврши величанствени прелаз са „шлага на торти“ на „потребно тржишту“, неће бити потребна само јаснија и снажнија политичка подршка, већ би истовремено требало да промовишемо развој индустрије оптичког складиштења путем технологије и иновација производа. Како најбоље комбиновати? Који су изазови конвергенције? На све ово треба одговорити.
1. Који су типични системски сценарији?
Тренутно, на тржишту постоје углавном шеме.
Шема повезивања на страни наизменичне струје односи се на фотонапонске системе и складиштење енергије на страни наизменичне струје. Систем за складиштење енергије може се повезати на страну ниског напона, а може се повезати и на сабирнице од 10 kV до 35 kV. Шема је погодна за велике оптичке електране за складиштење енергије, централизовани распоред система за складиштење енергије, једноставно управљање радом и диспечерску контролу електроенергетске мреже.
Шема повезивања на једносмерној страни односи се на систем за складиштење енергије повезан са једносмерном страном, конверзију енергије између два система са мање веза, малим губицима енергије и мањим улагањем у опрему. У овом сценарију, соларни инвертор би морао да резервише интерфејс за складиштење енергије.
2. Како постићи интеграцију 1 + 1 > 2?
Постоје фузиона решења, али фузија да би се постигао ефекат 1 + 1 > 2 није лака.
Технологија оптичке фузије је сложенија. Систем интеграције мора да обезбеди безбедан и стабилан рад фотонапонских система, складиштења енергије и електроенергетске мреже, и да превазиђе баријере између хардверског, софтверског и системског нивоа.
У оптичком систему за фузију меморије постоји много уређаја који морају да реше проблем компатибилности интерфејса између хардвера и софтвера. Опрема је често од различитих произвођача, што повећава тешкоће и трошкове у пројектовању електрана, набавци опреме, раду и одржавању, а што је најважније, комуникациони интерфејс између различите опреме је различит, интегратори морају бити упознати са различитим протоколима и интерфејсима.
Стога, оптичка фузија складиштења није једноставна физичка комбинација фотонапонске опреме и опреме за складиштење енергије, већ се ослања на технологију дубоке фузије да би се постигао ефекат 1 + 1 > 2. Ово веома тестира снагу интеграције интегратора.
3. Поремећај интеграције индустрије настао је због конкуренције ниских цена
Системска интеграција је кључ за изградњу оптичке електране за складиштење, али постоји много изазова у области домаће интеграције.
С једне стране, нема много предузећа са интегрисаним могућностима оптичких система за складиштење. Било да је у питању конвергенција технологије или конвергенција пословних модела, складиштење енергије у нашој земљи је још увек у раним фазама индустријског развоја. Многа предузећа су јака у појединачним областима као што су соларни инвертори, батерије за складиштење енергије, PCS, EMS итд., али само неколико компанија има интегрисане оптичке системе за складиштење.
С друге стране, надметање са ниским ценама постало је све жестокије, предузећа су ограничена ниским трошковима. Тренутно је цена понуде за складиштење енергије смањена са 2,15 јуана/Wh (EPC цена) на 1,699 јуана/Wh (EPC цена) на домаћој страни нових енергетских компанија, а ова цена је далеко испод индустријски признате цене коштања.
Различити сценарији имају различите захтеве за системе за складиштење енергије, а не постоји јединствени стандард за дизајн и трошкове система за складиштење енергије, што лако може постати сива зона.
„Сада компаније дају понуде за батерије, а стандард је 6.000 циклуса. Индустрија нема јединствени стандард за процену. Неки произвођачи дају понуде за пројекте са батеријама са животним веком мањим од 3.000 циклуса по ниским ценама. Наравно, не можемо да се такмичимо са њима у погледу цене“, рекао је беспомоћно један виши стручњак за складиштење енергије.
„Наравно, најкритичнији аспект интеграције система за складиштење енергије је управљање безбедношћу једносмерне струје, односно управљање безбедношћу система батерија, што захтева веома комплетан дизајн заштите система“, наставио је извор. Ћелија, модул, кластер батерија, управљање системом батерија, четири нивоа су међусобно повезана, добар дизајн заштите система, може да зна њихов радни статус у реалном времену, може да изврши рано упозорење на квар, а ако дође до квара, може да оствари и корак-по-корак заштиту и брзу заштиту повезивања.
У супротном, мали кварови могу лако прерасти у велике проблеме. Последњих година, у Јужној Кореји се догодило више од 30 пожара, а већина разлога су дефекти у дизајну електричног система, заштитни систем узрокован кваром.
Тест се ту не завршава, постоје проблеми са трајањем батерије, мора постојати дизајн система за контролу температуре складиштења енергије. Строга термичка симулација и експериментална верификација, дизајн ваздушних канала контејнера за складиштење енергије, конфигурација напајања климатизације и тако даље, ове везе нису строго контролисане и пројектоване, лако је довести до температурне неравнотеже литијумских батерија унутар контејнера, погоршавајући нестабилност ћелије.
Аутор је наишао на систем за складиштење енергије од 4Х, где температурна разлика у ћелији достигне 22℃, што не само да озбиљно утиче на век трајања батерије, већ и повећава ризик од рада електране за складиштење енергије.
4. Како се системи за складиштење енергије могу ефикасно управљати?
Од избора шеме до системске интеграције, безбедан рад и оптимална корист од целог система за складиштење енергије уско су повезани са радом и управљањем целим системом.
У поређењу са традиционалним економским начином диспечерског управљања електраном, ефикасно управљање батеријама и конверторима у електрани за складиштење енергије треба у потпуности узети у обзир када се диспечерски управља оптичким системом за производњу електричне енергије, на тај начин се може побољшати безбедност и економичност целе електране.
Овде долази до изражаја значај EMS-а (Energy Management System - RRB-), интелигентног мозга постројења за оптичко складиштење. Како складиштење енергије функционише са фотонапонским системима и електроенергетским мрежама? Колико треба да се сама батерија пуни, како да се пуни, како да се обезбеди безбедност? Свему томе је потребан сет интелигентних и ефикасних EMS-ова за интегрисано управљање.
Узимајући заглађивање фотонапонског система као пример, систем за складиштење енергије може бити заснован на контроли заглађивања фотонапонског излаза фотонапонске производње енергије, подесити параметар глаткости, EMS узети параметар глаткости као циљ контроле, брзо пуњење и пражњење се примењује на систем за складиштење енергије, тако да је излазна снага система за производњу електричне енергије у опсегу подешене брзине промене.
Тренутно, зрелија пракса у индустрији је да паметни EMS заснован на предвиђању снаге фотонапонског система и карактеристикама милисекундног одзива складиштења енергије постиже глатку контролу фотонапонских система, смањује утицај на електричну мрежу, побољшава стабилност и поузданост рада електричне мреже. Истовремено, изграђен је механизам за брзо повезивање у милисекундама између BMS-а, PCS-а и EMS-а како би се заштитила батерија и цео систем.
Поред тога, напредни интелигентни ЕМС такође може постићи дигитално интегрисано управљање са више енергија, свеобухватну покривеност косе, преноса, дистрибуције, са целом сценом.
